Patent DE-102014106718-B4 (DE)
Title: System, welches eine Blickfelddarstellung in einer gegenständlichen Lage in einem veränderbaren Raumwinkelbereich darbietet
Inventor: WEISS FABIAN
IPC: G06V10/62
Filed: 2014-05-13
Granted: 2022-04-07
Abstract: System (1), welches eine Blickfelddarstellung (119,119') in einer gegenständlichen Lage in einem veränderbaren Raumwinkelbereich darbietet, und nachfolgende Schritte durchführt:Bestimmung einer ersten und zweiten gegenständlichen Lage (2, 222, 322, 288, 388), insbesondere nach Einnahme einer Pose eines Markerträgers (3, 3', 3'', 103, 236, 336),wobei eine Ausgangslage (208a, 288, 388, 308a) als eine erste gegenständliche Lage, durch eine Erfassung von Markerbildbereichen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 206, 210, 306, 310, 350, 351, 352, 355, 356, 357, 358, 359, 260, 262, 362) einer ersten Bilddatenpixelanordnung (21, 221, 221', 221'', 321, 321', 321'') in einer Recheneinheit (13) vorgegeben ist, und wobei von einer Digitalkamera (7, 207, 307) mindestens eine weitere Bilddatenpixelanordnung (21, 221, 221', 221'', 321, 321', 321'') der Recheneinheit zugeführt wird, die nach einer Bewegung des Markerträgers (3, 3', 3'', 103, 236, 336) oder nach einer Bewegung der Digitalkamera (7, 207, 307) geänderte Markerbildbereiche (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 206, 210, 306, 310, 350, 351, 352, 355, 356, 357, 358, 359, 260, 262, 362) aufweist, wobeieine Position (x, y, z) und/oder eine Orientierung (Θ, B) der zweiten gegenständlichen Lage (2, 222, 322, 288, 388), die anhand einer Markerpositionskonfiguration (43) vorgebbar ist, aus den, die Markerpositionskonfiguration (43) festlegenden Markerbildbereichen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 206, 210, 306, 310, 350, 351, 352, 355, 356, 357, 358, 359, 260, 262, 362) der weiteren Bilddatenpixelanordnung (21, 221, 221', 221'', 321, 321', 321'') und aus einer Markermodellkonfiguration (242, 342, 264, 364) der Ausgangslage (208a, 288, 388, 308a) mittels eines Vergleichsalgorithmus (214, 314, 216, 316, 220, 320, 270, 370, 286, 386), unter Bestimmung eines nächsten Nachbarn (214, 314) zu einem Markerbildbereich (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 208a, 308a) der Ausgangslage (208a, 288, 388, 308a), bei Extrapolation verdeckter, weiterer Markerbildbereiche (5a) mit einem numerischen Optimierungsverfahren (220, 320) berechnet wird, wobei die Markerpositionskonfiguration (43) eine Mehrzahl von Markerelementen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105) aufweist, die auf den mindestens zwei Flächenelementen (27, 27', 27'', 27''', 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV), die einen Markerträger (3, 3', 3'', 103, 236, 336) für die Markerpositionskonfiguration (43) darstellen, in einer flächenelementeweisen Anordnung (41, 41', 41'', 41''', 41IV, 41V, 234, 334) vorliegen, wobei eine Anordnung von Markerelementen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 5a, 105), die eines der Flächenelemente (27, 27', 27",27'", 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV) aufweist, von einer Anordnung von Markerelementen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 5a, 105), die ein weiteres, benachbartes, der Flächenelemente (27, 27', 27'', 27''', 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV) aufweist, abweicht, wobei ein Rauschenunterdrückungsalgorithmus in Form eines quaternionenbasierten Bewegungsfolgefilters (224, 324), der mittels einer Bewegungsverlaufsprognose (228, 328) die Position (x, y, z) und/oder die Orientierung (Θ, B) filtert, vorgesehen ist,mit einem portablen Markerträger (3, 3', 3'', 103, 236, 336), der eine Mehrzahl von Markerelementen (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 5a) umfasst, mit genau einer Digitalkamera (7, 207, 307), mit der ein Raumbereich (11) aufnehmbar und in einem zweidimensionalen Pixeldatenfeld (21) abbildbar ist, mit einer Recheneinheit (13) zur Ausführung von Bilddatenverarbeitungsalgorithmen (200, 201, 300, 301, 204, 304, 218, 318, 220, 320, 224, 324, 268, 268', 368, 368', 270, 370, 286, 386), mit mindestens einer elektronischen Bildanzeige (19, 119, 119', 23, 123) zur Präsentation der Blickfelddarstellung (119, 119'), mit einer Datenübertragungseinheit (15), mit der eine, insbesondere kabellose, Datenübertragungsverbindung (17, 17') zwischen der Digitalkamera (7, 207, 307) und der Recheneinheit (13) und der Bildanzeige (19, 119, 119', 23, 123) erstellbar ist undmit mindestens einer Lichtquelle zur Aussendung von mit der Digitalkamera (7, 207, 307) registrierbarem Licht in den Raumbereich (11) wobei die Blickfelddarstellung (119, 119') von der Recheneinheit (13) für die Bildanzeige (19, 119, 119', 23, 123) bereitstellbar istund wobei der Markerträger (3, 3', 3'', 103, 236, 336) in dem Raumbereich (11) obstruktionsfrei bewegbar ist und der Markerträger (3, 3', 3'', 103, 236, 336) mindestens fünf Flächenelemente (27, 27', 27'', 27''', 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV) umfasst, die ringartig angeordnet sind, wobei ein Flächenelement (27, 27', 27'', 27''', 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV) mindestens drei Markerelemente (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 5a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Markerelemente (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 5a) in einer flächenelementeweise abweichenden Konfiguration (41, 41', 41'', 41''', 411IV, 41V, 234, 334, 236, 336) vorliegen undin jeder Winkelstellung (O, B) des Markerträgers (3, 3', 3'', 103, 236, 336) innerhalb des Raumbereichs (11) bezüglich einer Kamerabildebene (9) mindestens zwei markerelementeaufweisende Flächenelemente (27, 27', 27'', 27''', 27IV, 27v, 127, 127', 127'', 127''', 127IV), ein erstes Flächenelement (27, 27'', 127) und ein zweites Flächenelement (27', 27''', 27IV, 27v, 127', 127'', 127''', 127IV), von der Digitalkamera (7, 207, 307) zumindest bereichsweise abbildbar sind, wobei mindestens vier algorithmisch durch die Recheneinheit (13) in dem Pixeldatenfeld (21) erfassbare Markerelemente (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 5a) vorliegen, und durch mindestens eine Vergleichseinheit (214, 314, 216, 316, 220, 320, 270, 370, 286, 386) in der Recheneinheit (13) die vier Markerelemente (5, 5', 5'', 5''', 5IV, 105, 5a) zu einer aus Markerkonfigurationsdaten (234, 334, 236, 336) errechneten Markermodellkonfiguration (242, 342, 286, 386, 220, 220', 320, 320', 230, 330), die eine räumliche Lage des Blickfelds (232, 332) festlegt, zuordenbar sind und die elektronische Bildanzeige (19, 119, 119', 23, 123) eine Videobrille (23, 123) ist, die mindestens eine (125), vorzugsweise zwei, Messeinrichtungen umfasst, wie eine Augenstellungsmesseinrichtung, eine Lagesensorik oder einen Beschleunigungssensor (125).